《表3 腐蚀介质条件下磨痕表面不同区域的化学成分》
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《不同环境下AlSiFeMm非晶纳米晶涂层摩擦磨损行为研究》
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图6为铝基非晶纳米晶涂层在不同载荷下的磨损表面形貌和磨痕三维形貌。在较低载荷作用下(图6a),磨损表面较为光滑,分为白色区域和灰色区域,由能谱分析结果(表3)可知,白色区域A主要为涂层的合金元素,灰色区域B发生了氧化行为。随着载荷的增大(图6b),磨损表面变得十分粗糙,存在裂纹和大量的剥落坑,由能谱分析可知,区域C发生了氧化现象。由图6c和图6d可知,较大应力作用下,涂层在腐蚀介质中的磨损形貌要比较小应力时粗糙得多,表现为在磨痕底部出现大量较深的剥落坑或点蚀坑。这是因为涂层同时受到磨损与腐蚀的协同作用,磨损使铝基非晶纳米晶涂层表面出现较为严重的塑性变形,表面的钝化膜发生破裂,磨损表面的缺陷密度急剧增大,空位、位错等缺陷处具有较高的活性,容易形成“应变差异电池”,加速了疲劳裂纹的扩展[22],在切向应力的作用下容易发生层片状剥落。同时磨损过程中摩擦副的往复振动促进了阴极反应过程,Cl-会沿着微裂纹向涂层深度方向渗透,促进点蚀的形成,加速腐蚀的进行[23,24]。由图6c和图6d可以看出,当外加载荷较小时,涂层表面点蚀坑的数量及体积较小;当载荷增大时,涂层的点蚀坑的数量和体积明显增加,表明应力对点蚀的形成具有较大影响。因此,涂层的磨损机制为剥层磨损和腐蚀磨损。
图表编号 | XD0028503400 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.04.20 |
作者 | 刘奇、程江波、冯源、梁秀兵、陈永雄、胡振峰 |
绘制单位 | 河海大学力学与材料学院、河海大学力学与材料学院、军事科学院国防科技创新研究院、河海大学力学与材料学院、军事科学院国防科技创新研究院、军事科学院国防科技创新研究院、军事科学院国防科技创新研究院 |
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